胡志有
新課標下物理課堂教學中問題情境的設計與展現
胡志有
在物理課堂教學中,科學的問題情境設計以及更為有效的問題展現,對于新課的自然引入,增強學生學習的興趣,促進學生思維能力的發展,及時反饋教學效果,促進課后的延續學習等,都有著不可替代的作用。筆者結合自己新課程理念的學習及教學經驗,對問題情境設計的要求,值得多用的問題展現的幾種方式,談談自己的看法。
2.1 問題要具體明確 問題情境設計要具體明確,所提問題要題意清楚,條理分明,語言精練,清晰度高,內涵外延要明確,不能出現科學性錯誤。有的教師提出的問題大而無邊,使學生無從下手;有的問題提得含糊,學生摸不清意圖,不好回答。因此在提出一個問題之前,教師一定要明確:為什么要問這個問題?情境是否適合學生?估計學生的答案會出現哪些情況?否則,有時看起來課堂氣氛很活躍,但對于培養學生分析問題、解決問題的能力沒什么作用,還可能影響學生正常的思路展開,影響正常的教學進度。為便于學生思考,每個問題都應該像出考試題一樣,一字一句都要斟酌好,語言要簡練、清楚、確切。
如在牛頓第二定律的教學中,教師通過演示實驗推導出F=ma之后,為幫助學生理解式中F的物理意義,設置這樣一個問題:一個物體同時受幾個力的作用,加速度會怎樣?這個問題提得太抽象、不明確,學生將不知如何回答。如創設情境,改為如下問題,學生將很容易理解:用一個水平力推講臺,推不動,有力卻沒有加速度,請問是牛頓第二定律在這里不適用了嗎?
2.2 問題要難度適宜 教師與學生之間的交互應在“元認知級”,即教師向學生提出的問題,應有利于促進學生認知能力的發展而非純知識性的提問。根據建構主義學習理論,教學的目標之一,就是消除學生獨立解決問題時的實際發展水平(第一個發展水平)和教師指導下解決問題時的潛在發展水平(第二個發展水平)之間的距離。因此,問題設計要有適當的難度,既要讓學生有成功的可能,同時更要具有培養物理思維的價值,如一些能引起認知沖突的問題,能引起爭論的問題,或一些能將認知一步步引向深入的后續問題等。教師要考慮如何站在稍稍超前于學生智力發展的邊界上(即最鄰近發展區),通過提問來引導思維,切忌直接告訴學生應該做什么,不能包辦代替學生的思維過程。那些遠遠高于或低于學生原有心智發展水平的問題,不僅不能促進學生解決問題能力的提高,反而會使學生產生強烈的自卑感或變得驕傲自滿,從而降低學生學習興趣,影響其探究能力的發展。盡量不簡單地問“是不是”“對不對”或“好不好”,諸如此類的問題,是最忌諱的一種課堂提問語言。
2.3 問題有層次 對有一定深度和難度的問題,進行分層次由淺入深地設問,通過一環扣一環、一層進一層的提問,引導學生的思維向知識的深度和廣度發展。通過層層剖析、循序推進、最終到達解決問題的彼岸和釋疑明理的高峰。對于整體性較強的問題,需要分割成幾個并列的或遞進的小問題來提問,把一個個小問題解決了,整個問題自然也就解決了。如在“宇宙速度”一課的教學中,一位教師通過2個問題引入新課。1)在同一處用不同的初速度水平拋出2個物體,哪個落得遠?2)當平拋初速度一直增大下去,結果會怎樣?這2個問題具體明確,很容易引導學生的思維,但如在中間加入一個小問題,層次感會更好:地球的水平面是平面還是曲面?
科學的問題情境設計,其主要目的是適時地在課堂教學中予以展現,通常由提問形式表達出來,值得常用的問題展現的方式有以下幾種。
3.1 引發式提問 提問與本課有聯系的舊知識,使學生思維有明確的目的性,為學習新知識鋪平道路,以達到順利完成教學任務的目的。如在“平拋運動”的新課引入時,筆者設計3個小問題。1)物體在什么情況下做曲線運動?2)一個勻速直線運動和一個勻加速直線運動(兩分運動不共線)合成的運動是直線運動還是曲線運動?結合上節課演示實驗中紅蠟塊的運動回答。3)既然2個直線運動可以合成為曲線運動,反過來,一個曲線運動能否分解成2個直線運動呢?通過這3個小問題,為平拋運動的教學埋下伏筆。
3.2 追問式提問 提出有激發性的問題,鼓勵學生多方面尋求知識、分析探索知識,從而培養學生的創造力。例如在“慣性”的教學中,當學生完成利用慣性將錘頭與手柄套緊的實驗,并說明其原理后,教師不是簡單地問“對不對”然后就此結束,而是接著追問學生“想一想,還有什么其他方法”。這樣一問,激發學生的思維,有的學生說可拿其他鐵錘來錘緊、用錘頭撞擊地面或墻面,還有的說可在松動的錘頭與手柄的間隙里打入釘子或木條,等等。
又如在學摩擦力一節時,主要介紹2種摩擦力的概念、產生條件、大小和方向等,其中靜摩擦力的大小和方向是難點。為了突破這個難點,設計情境,用水平力將一本書壓在豎直墻壁上,問:“如果對書的壓力逐漸增大,書受到的摩擦力如何變化?”這一問回答錯誤最多的是:“因為f=μF,所以F增大,f也增大?!敝链丝勺穯枺骸癋再增大后的摩擦力必大于書的重力,那么書將沿墻向上攀登了?”學生聽后自知出錯,而后興奮、思考,變信口回答為主動探索、釋疑。
3.3 類比式提問 難點的突破是教學中的一個重要環節,對提高課堂效率有著重要的作用。其中類比方法,便是提高課堂教學效果的重要方法之一。如機械能守恒定律是力學中的一個重要規律。如何向學生講清機械能守恒的條件,是教學中的難點。為此,在教學中可用這樣一個比喻:“某人身上的2只口袋里裝了錢,其中一只口袋里的錢相當于動能,另一只口袋里的錢相當于勢能,2只口袋里的總錢數相當于機械能。那么,怎么才能保持2只口袋里的總錢數始終不變呢?”問題提出后,學生都根據自己的生活經驗給出多種回答,氣氛輕松熱烈。通過這樣的類比提問,學生都能很好地理解從能量角度表述的機械能守恒。
3.4 逆向式提問 避免習慣性思維的禁錮,培養學生逆向思維的意識,以增強解決問題的能力。例如請學生思考這樣一個問題:“如果溫度不會改變,我們的生活將會受到怎樣的影響?”讓學生想象一些現時根本不可能發生的情境,并寫出可能的結果。如:世界沒有了摩擦力這個世界將會變成怎樣?一切物體都有慣性,如果不存在慣性,將產生什么樣的情形呢?通過這樣的提問,學生都能很好地理解什么是慣性以及慣性的特性。
3.5 開放式提問 有意識地訓練學生的發散思維,使學生充分表現選擇、變通的能力。例如,為了讓學生能更好地利用身邊的器材做實驗,提高他們探究物理規律的能力,可讓學生利用一個圓柱體玻璃杯、一塊厚海綿和一杯水,設計2個實驗,并說明實驗方法。
實驗一:手壓海綿,海綿變形,說明力可以改變物體的形狀。
實驗二:將玻璃杯放在海綿上,向玻璃杯中倒入水越多,海綿變形越大,說明壓力的作用效果與壓力的大小有關。
實驗三:將手指插入玻璃杯內的水中,觀察到手指變形,說明光的折射現象。
實驗四:將海綿放入玻璃杯內的水中,觀察海綿的浮沉情況,說明浸入水中的物體受到浮力的作用。
科學的問題情境設計、有效的多形式的提問是教學實踐中的重要組成部分,它能使課堂效益得到提高,使學生的思維能力得到發展,使學生的思維品質得到提升,使學生的學習變得輕松、高效。物理學家勞厄說過:教育最重要的不是獲得知識,而是發展思維能力。在新課程改革迅猛發展的今天,科學的問題情境設計以及多形式展現是發展學生思維能力的重要環節,已被越來越多的教師所認同。
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(作者單位:浙江省龍游縣第二高級中學)
10.3969 /j.issn.1671-489X.2010.07.015